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基于DDS技术的高精度数控信号源设计毕业设计(论文)WORD格式.doc

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基于DDS技术的高精度数控信号源设计毕业设计(论文)WORD格式.doc

第Ⅰ页共页1摘要:一种采用DDS技术的新型高精度数控信号源,可输出正弦波、方波和三角波.系统中输出波形的频率采用数控方式,可实现对频率的逐赫兹调节,频率精度优于0.1Hz,最高输出频率可达30MHz左右.与传统信号源相比,本设计具有输出波形质量好、频率精度和稳定性高、频率范围宽等优点.设计方案简洁,易于实现.关键词:DDS信号源单片机第一章绪论1.1课题研究的意义与作用1971年,美国学者j.Tierney等人撰写的"ADigitalFrequencySynthesizer"-文首次提出了以全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。限于当时的技术和器件水平,它的性能指标尚不能与已有的技术相比,故未受到重视。近10年间,随着微电子技术的迅速发展,直接数字频率合成器(DirectDigitalFrequencySynthesis简称DDS或DDFS)得到了飞速的发展,它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面,并具有极高的性价比。第Ⅰ页共页21.2DDS的研究现状及发展趋势在频率合成(FS,FrequencySynthesis)领域中,常用的频率合成技术有模拟锁相环、数字锁相环、小数分频锁相环(fractional-NPLLSynthesis)等,直接数字合成(DirectDigitalSynthesis-DDS)是近年来新的频率合成技术。单片集成的DDS产品是一种可代替锁相环的快速频率合成器件。DDS是产生高精度、快速变换频率、输出波形失真小的优先选用技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源,通过精密的相位累加器和数字信号处理,通过高速D/A变换器产生所需的数字波形(通常是正弦波形),这个数字波经过一个模拟滤波器后,得到最终的模拟信号波形。如图1-1所示,通过高速DAC产生数字正弦数字波形,通过带通滤波器后得到一个对应的模拟正弦波信号,最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方波时钟信号。DDS系统一个显著的特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位。除此之外,DDS的固有特性还包括:相当好的频率和相位分辨率(频率的可控范围达μHz级,相位控制小于0.09°),能

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